Исследование подсчитывает, насколько нам повезло иметь обитаемую планету
Новое исследование, включающее моделирование 100000 случайных миров, предполагает, что случай сыграл важную роль в том, что Земля могла поддерживать обитаемую среду в течение трех-четырех миллиардов лет, необходимых для эволюции сложной жизни.
Земля не всегда была самым приятным местом для жизни. Ее история наполнена ледниковыми периодами, периодами неприятного вулканизма и даже катастрофическими ударами астероидов, а яркость Солнца увеличилась на 30% за несколько миллиардов лет.
Циклические массовые вымирания и изменения климата неоднократно приводили жизнь на Земле к краю пропасти. Однако остается удивительный факт: нашей родной планете каким-то образом удавалось оставаться постоянно обитаемой в течение последних трех-четырех миллиардов лет — достаточно долго, чтобы одноклеточные формы жизни превратились в людей.
В новом исследовании профессор Тоби Тиррелл, специалист по науке о системе Земли из Университета Саутгемптона, решил пролить свет на то, как нашей планете удалось оставаться пригодной для жизни и в какой степени удача могла сыграть роль в ее продолжительном успехе.
С этой целью профессор Тиррелл использовал суперкомпьютер Iridis, расположенный в Университете Саутгемптона, для моделирования 100 000 случайно разных миров. Затем он смоделировал, как на их эволюционные пути и, следовательно, на их температуру повлияли климатические изменения в течение трех миллиардов лет.
Эволюция каждой цифровой планеты моделировалась 100 раз, и для каждого прогона в мирах происходили разные случайные события.
Было обнаружено, что из 100 000 планет только одна была способна поддерживать обитаемость для всех 100 своих симуляций. Остальные миры, которые были в состоянии поддерживать температуру, подходящую для поддержания жизни в течение трех миллиардов лет, могли делать это только в некоторых из своих смоделированных историй, и, таким образом, имели некоторую вероятность быть обитаемыми.
Было обнаружено, что девять процентов, или 8710 цифровых планет могут быть обитаемыми в течение трех миллиардов лет, по крайней мере, в ходе их 100 смоделированных прогонов. Из них примерно 8000 миров имели вероятность успеха менее 50 из 100, а 4500 планет были пригодны для жизни менее чем в 10-ти из 100 имитаций.
По мнению автора, результаты предполагают, что пригодность для жизни на Земле не была простой неизбежностью, а скорее, что наша планета или, скорее, все живущие на ней виды были статистически удачливы в отношении экологических бедствий, которые жизнь в нашем мире была вынуждена вынести.
«Теперь мы можем понять, что Земля так долго оставалась пригодной для жизни благодаря, по крайней мере частично, удаче», — объясняет Тоби Тиррелл.
«Например, если астероид чуть большего размера упал бы на Землю или сделал это в другое время, то Земля могла бы вообще потерять свою пригодность для жизни. Другими словами, если бы разумный наблюдатель присутствовал на ранней Земле и смог рассчитать шансы того, что планета останется пригодной для жизни в следующие несколько миллиардов лет, его расчет вполне мог выявить очень низкие шансы».
Таким образом, длительная обитаемость Земли была скорее случайным, чем неизбежным результатом.
Статья об исследовании была опубликована в журнале Communications Earth & Environment.